Читайте также:
|
Методическую основу экологии как современной науки составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Экологическая практика охватывает собой множество приемов и методов исследований, адекватных многообразию направлений экологии и потому ниже перечислены лишь некоторые из них.
· Режимные систематические (мониторинговые) наблюдения за состоянием природных объектов и процессов и влияющими на них антропогенными (техногенными) факторами;
· аналитические исследования природных и искусственных (техногенных) объектов;
· исследования морфологических параметров природных объектов;
· статистические методы оценки процессов и явлений;
· дистанционные методы исследований и методы специальной картографии;
· методы математического моделирования;
· системный анализ;
· методы социальной демографии;
· паспортизация природных и искусственных объектов;
· экологический менеджмент;
· экологический аудит.
Как правило, в экологических исследованиях эти и другие применяемые методы исследований используются совместно или комплексно.
Основные понятия и законы экологии.
Организм (по В.И. Вернадскому) – система, замкнутая по структуре, иерархически организованная, неравновесная, самоорганизующаяся, открытая по обменам веществом и энергией.
Вид – совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.
Особь, индивид – неделимая единица жизни.
Популяция – форма существования вида, совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство с относительно однородными условиями обитания.
Генофонд (популяции) – совокупность генов популяции, группы популяций или вида.
Сообщество – совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых видов в пределах естественно ограниченного жизнепригодного пространства.
Биосфера или экосистема – одна из оболочек (сфер) Земли, состав и энергетика которой в существенных своих чертах определены работой живого вещества. Биосфера включает всю ту наружную область планеты Земля, в которой не только существует жизнь (витасфера), но которая в той или иной степени видоизменена или сформирована жизнью. Биосфера включает в себя тропосферу, гидросферу, литосферу. Верхней границей биосферы является озоновый экран (слой). Основоположник современного учения о биосфере – В.И. Вернадский.
Экологическая система (экосистема) – сообщество живых организмов и среды обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии. Термин ввел Э.Тенсли в 1935 г.
Биогеоценоз – термин введен в 1942 г. В.Н. Сукачевым – устойчивая, саморегулирующая, пространственно ограниченная природная система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда.
Как любая наука экология выявляет закономерности протекания изучаемых процессов и формулирует их в виде кратких логических и проверенных практикой положений - законов.
Ниже перечислен ряд основных законов экологии, всего их установлено около 250 (Реймерс, 1994) законов, закономерностей, правил, принципов.
Закон незаменимости биосферы: биосфера - это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.
Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества - биогенная миграция.
Закон физико-химического единства живого вещества: общебиосферный закон - живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для других (например, загрязнители).
Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.
Закон единства «организм-среда»: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.
Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о «круговороте энергии» нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии.
Закон необратимости эволюции Л.Долло: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.
Закон (правило) 10 процентов Р.Линдемана: среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в энергетическом выражении), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня.
Закон толерантности (В.Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.
Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.
Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю.Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.
Закон (принцип) исключения Гаузе: два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и ту же экологическую нишу.
«Законы» экологии Б.Коммонера: 1) все связано со всем; 2) все должно куда-то деваться; 3) природа «знает» лучше; 4) ничто не дается даром.
7. Содержание занятия:
· Самостоятельная работа студентов:
1. Решение тестовых заданий для определения исходного уровня знаний
2. Решение тестовых заданий для определения заключительного уровня знаний
3. Изучение нормативной и справочной литературы по вопросам охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
· Работа с преподавателем по теме занятия:
1. Оценка исходного уровня знаний по исходным вопросам.
2. Совместная работа с преподавателем по теме занятия:
- Определение экологии.
- История развития экологии и видные ученые, сыгравшие роль в ее становлении (Ч.Дарвин, Э.Геккель, А.Тэнсли, В.В.Докучаев, В.И.Вернадский, В.Н.Сукачев, Г.Одум и Ю.Одум, Н.Ф.Реймерс, Б.Небел, Б.Коммонер и др.).
- Основные понятия (термины) экологии: биосфера, экосистемы, биогеоценозы, популяции, сообщества, экологические факторы.
- Основные законы экологии, сформулированные Б. Коммонером.
- Структура современной экологии: общая, социальная экология, экология человека, прикладная экология.
- Связь экологии с медицинскими, биологическими и другими науками.
- Основные направления развития экологии в современный период.
- Методы экологии.
- Уровни биологической организации живого вещества: генетические системы, клеточные системы, системы органов, системы организмов, популяционные системы, экологические системы.
- Системы надорганизменного уровня – популяции, экосистемы, биосфера, как объект изучения экологии.
- Универсальное свойство систем живой природы – эмерджентность.
3. Оценка заключительного уровня знаний студентов (контрольные вопросы)
4. Обсуждение результатов СРС
5. Подведение итогов занятия
· Контроль исходного и итогового уровня знаний
Тестовые задания для определения исходного уровня знаний студентов
1. Зооценоз – это:
А). сообщество грибов
Б). сообщество микроорганизмов
В). сообщество животных
Г). сообщество растений
2. Фитоценоз – это:
А). сообщество грибов
Б). сообщество микроорганизмов
В). сообщество животных
Г). сообщество растений
3. Микробоценоз – это:
А). сообщество грибов
Б). сообщество микроорганизмов
В). сообщество животных
Г). сообщество растений
4. Микоценоз – это:
А). сообщество грибов
Б). сообщество микроорганизмов
В). сообщество животных
Г). сообщество растений
5. Укажите, какие факторы окружающей среды существуют по своей природе:
А). химические
Б). физические
В). биологические
Г). антропогенные
Д). все вышеперечисленное верно
6. Перечислите важнейшие современные экологические проблемы:
А). загрязнение океана и изменение свойств океанических вод
Б). истощение и загрязнение вод суши
В). накопление радиоактивных отходов и радиоактивное загрязнение всех сред
Г). изменение геохимического баланса ландшафтов
Д). все перечисленное верно
7. Перечислите важнейшие современные экологические проблемы:
А). скопления всякого рода твердых и жидких отходов
Б). углубление процесса опустынивания
В). сокращение площади тропических лесов и северной тайги, основных поставщиков кислорода атмосферы планеты
Г). освобождение экологических ниш на фоне общего снижения биоразнообразия
Д). все перечисленное верно
8. Перечислите важнейшие современные экологические проблемы:
А). абсолютное перенаселение Земли и относительное переуплотнение отдельных регионов
Б). крайняя дифференциация бедности и богатства
В). ухудшение среды жизнеобитания в переуплотненных городах и мегаполисах
Г). исчерпание многих месторождений минерального сырья
Д). все перечисленное верно
9. Перечислите важнейшие современные экологические проблемы:
А). потепление климата Земли
Б). замусоривание ближнего космоса
В). сокращение мощности стратосферного озонового экрана и усиление ультрафиолетовой радиации
Г). химическое загрязнение атмосферы
Д). все перечисленное верно
10. Перечислите важнейшие современные экологические проблемы:
А). химическое загрязнение атмосферы
Б). истощение и загрязнение вод суши
В). потепление климата Земли
Г). изменение геохимического баланса ландшафтов
Д). все перечисленное верно
Контрольные вопросы для определения исходного уровня знаний
1. Определение терминов: организм, популяция, вид, особь, сообщество, фитоценоз, зооценоз, микробоценоз, микоценоз.
2. Связь экологии с: биологией, генетикой, высшей математикой, информатикой, физикой, химией, философией
3. Современные проблемы экологии.
Тестовые задания для определения заключительного уровня знаний
студентов
1.Термин «экология» был впервые введен в науку:
А). Т. Миллером
Б). Б. Небелом
В). Н. Гиляровым
Г). Э. Геккелем
Д). Н. Реймерсом
2. В структуру современной экологии входят:
А). прикладная экология
Б). биоэкология
В). социальная экология
Г). экология человека
Д). все перечисленное верно
3. Общая экология изучает:
А). отношения между человеческими сообществами и окружающей географически-пространственной, социальной и культурной средой
Б). наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях
В). особенности эволюции человека как биологического вида
Г). прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства окружающей среды
Д). все перечисленное неверно
4. Какие из нижеперечисленных разделов входят в структуру общей экологии:
А). факториальная экология
Б). аутэкология
В). демэкология
Г). биогеоценология
Д). все перечисленное верно
5. Социальная экология изучает:
А). наиболее общие закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях
Б). отношения между человеческими сообществами и окружающей географически-пространственной, социальной и культурной средой
В). особенности эволюции человека как биологического вида, специфическую роль его в биосферных процессах
Г). верно А, Б
Д). верно Б, В
6. Общая экология – это:
А). экология природных систем и учение о природной среде
Б). экология измененных человеком природных и искусственных систем
7. Каким из нижеперечисленных ученых в 1935 году введен термин «экосистема»:
А). Т. Миллером
Б). Д. Андерсеном
В). Э. Геккелем
Г). К. Рулье
Д). А. Тенсли
8. Экология человека изучает:
А). отношения между человеческими сообществами и окружающей географически-пространственной, социальной и культурной средой
Б). особенности эволюции человека как биологического вида, специфическую роль его в биосферных процессах
В). общие закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях
Г). верно А, Б
Д). верно Б, В
9. Каким из нижеперечисленных ученых создано учение о биосфере и впервые убедительно показана основополагающая роль живых организмов в геологических процессах:
А). В. Шелфордом
Б). Ч. Адамсом
В). В. Докучаевым
Г). В. Вернадским
Д). Н. Северцовым
10. Какая экология, входящая в структуру современной экологии, решает конкретные вопросы природопользования, определяет допустимые нагрузки на среду, разрабатывает методы управления природными системами и способы «экологизации» различных видов деятельности человека:
А). биоэкология
Б). экология человека
В). социальная экология
Г). прикладная экология
11. Предметом изучения экологии являются:
А). взаимоотношения организмов и среды
Б). биосистемы организменного уровня
В). биосистемы надорганизменного уровня
Г). верно А, Б
Д). верно Б, В
12. Аутэкология – это:
А). экология организмов
Б). учение об экосистемах
В). учение о биосфере
Г). учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы
Д). все перечисленное верно
13. Задачами изучения общей экологии являются:
А). сохранение и стабилизация природной среды
Б). исследование механизмов, обусловливающих устойчивость природных систем различного ранга
В). раскрытие закономерностей функционирования различных природных экосистем и биосферы в целом
Г). изучение роли живых организмов в создании, сохранении и стабилизации природной среды
Д). все перечисленное верно
14. К системам надорганизменного уровня относятся:
А). экосистемы
Б). популяции
В). биосфера
Г). верно А, В
Д). верно А, Б, В
15. К уровням биологической организации живого вещества относятся:
А). генетические системы
Б). клеточные системы
В). системы органов
Г). системы организмов
Д). все перечисленное верно
16. К уровням биологической организации живого вещества относятся:
А). популяционные системы
Б). клеточные системы
В). экологические системы
Г). системы организмов
Д). все перечисленное верно
17. Укажите, какие взаимоотношения изучает общая экология:
А). между живыми организмами
Б). между человеком и окружающей средой
В). между факторами окружающей среды
Г). между живыми организмами и средой их обитания
Д). между живыми организмами и человеком
18. Укажите, какая наука изучает взаимоотношения между живыми организмами и средой их обитания:
А). биология
Б). общая экология
В). медицинская экология
Г). экология человека
Д). санитарная экология
19. Какой раздел экологии изучает взаимоотношения популяций с окружающей средой, их структуру и динамику численности:
А). демэкология
Б). синэкология
В). аутэкология
Г). медицинская экология
Д). санитарная экология
20. Какой раздел экологии изучает закономерности организации сообществ, их структуру и функционирование, механизмы саморегуляции и развития экологических систем:
А). демэкология
Б). синэкология
В). аутэкология
Г). медицинская экология
Д). санитарная экология
Контрольные вопросы для определения заключительного уровня знаний
1. Определение экологии.
2. История развития экологии и видные ученые, сыгравшие роль в ее становлении (Ч.Дарвин, Э.Геккель, А.Тэнсли, В.В.Докучаев, В.И.Вернадский, В.Н.Сукачев, Г.Одум и Ю.Одум, Н.Ф.Реймерс, Б.Небел, Б.Коммонер и др.).
3. Основные понятия (термины) экологии: биосфера, экосистемы, биогеоценозы, популяции, сообщества, экологические факторы.
4. Основные законы экологии, сформулированные Б. Коммонером.
5. Структура современной экологии: общая, социальная экология, экология человека, прикладная экология.
6. Связь экологии с медицинскими, биологическими и другими науками.
7. Основные направления развития экологии в современный период.
8. Методы экологии.
9. Уровни биологической организации живого вещества: генетические системы, клеточные системы, системы органов, системы организмов, популяционные системы, экологические системы.
10. Системы надорганизменного уровня – популяции, экосистемы, биосфера, как объект изучения экологии.
11. Универсальное свойство систем живой природы – эмерджентность.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Шилов И.А. Экология.- М.: Высш. шк.,2000, 512 с.
2. Одум, Ю. Основы экологии: Учеб. для вузов / Ю. Одум. - М.: Мир, 1975, 740 с.
3. Экология. Юнита 1. Основы экологии. М.:Современный гуманитарный университет, 2001, С.64 –67.
Дата добавления: 2015-11-30; просмотров: 74 | Нарушение авторских прав